植物所揭示SUMO化修饰调控植物远红光信号的新机制

远红光调控植物种子萌发、下胚轴伸长、开花时间和花青素积累等生物学过程。植物通过远红光受体

phytochrome A

（

phyA

）感知远红光信号。

FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL 1

（

FHY1

）转运光激活的

phyA

到细胞核，启动远红光信号。远红光诱导

26S

蛋白酶体介导的

FHY1

蛋白降解，从而减弱远红光信号，但其分子机理尚不清楚。

近日，中国科学院植物研究所金京波研究组发现

FHY1

的

SUMO

化修饰和去

SUMO

化修饰精细调控

FHY1

蛋白稳定性及其介导的远红光信号的分子机理。该研究发现

FHY1

是一个

SUMO

底物，且第

32

位和

103

位赖氨酸是

FHY1

主要的

SUMO

化修饰位点。远红光诱导

FHY1

的

SUMO

化修饰，促进

FHY1

蛋白降解。进一步研究发现，远红光条件下，

SUMO

蛋白酶

ARABIDOPSIS SUMO PROTEASE 1

（

ASP1

）与

FHY1

互作，并介导

FHY1

的去

SUMO

化修饰。与此结果相符，远红光条件下

asp1-1

功能缺失突变体中

FHY1

的

SUMO

化修饰水平增高，

FHY1

蛋白降解加快，

phyA

进核受阻，光形态建成正调节因子

HY5

蛋白积累减少，且

asp1-1

突变体对远红光不敏感，说明

ASP1

介导的

FHY1

去

SUMO

化修饰防止

FHY1

过度降解。此外，远红光会抑制

ASP1

转录，促进

ASP1

蛋白降解，这可能为减弱远红光信号起一定作用。该研究发现了远红光诱导的

FHY1 SUMO

化修饰和

ASP1

介导的

FHY1

去

SUMO

化修饰精细调控远红光信号的新机制，说明

SUMO

化修饰在光信号通路中起重要作用。

该研究成果于

4

月

13

日在线发表于

Molecular Plant

。金京波研究组博士后曲高平为论文的第一作者，金京波为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金及中科院项目的支持。

文章链接

FHY1

的

SUMO

化和去

SUMO

化修饰调控远红光信号的模式图